Chopping trong mài FANUC: hành trình, tốc độ chạy dao và số chu kỳ khứ hồi mỗi phút

Với cùng F của trục mài, rút ngắn hành trình thường tăng số lần khứ hồi, nhưng không tăng vô hạn theo tỷ lệ nghịch. Mỗi lần đảo chiều đều phải thay đổi vận tốc. Khi hành trình quá ngắn để đạt tốc độ mục tiêu, quá trình tăng giảm tốc trở thành phần chính của chu kỳ.

Chopping và chạy dao biên dạng thông thường đảm nhiệm điều gì

Sổ tay mô tả trung tâm gia công FANUC 15/150-MODEL B B-62082E/04, §20.13, trang 182 (bản sao công khai của sổ tay nhà sản xuất) mô tả chức năng Chopping: trục mài qua lại giữa điểm chết trên và dưới, đồng thời các trục khác thực hiện chương trình biên dạng. F trong định dạng G81.1 là tốc độ chạy dao khứ hồi, không phải số chu kỳ khứ hồi mỗi phút; khoảng cách hai điểm chết và điểm R cũng có ý nghĩa khác nhau. Bài viết chỉ xét chức năng đã được cấu hình của phiên bản này, không coi G81.1 là chu trình mài thống nhất cho mọi dòng.

Bỏ qua tăng giảm tốc để tìm giới hạn dưới của thời gian

Ví dụ tự xây dựng có khoảng cách một chiều H=20 mm và tốc độ chỉ định v=100 mm/s, tức 6000 mm/min. Một lượt đi và về dài 40 mm. Nếu tức thời đạt tốc độ ấy suốt hành trình, chu kỳ T=2H/v=0.4 s, tức 150 chu kỳ khứ hồi hoàn chỉnh/phút. Ở đây “một chu kỳ” bao gồm cả lượt đi lẫn lượt về.

Kết quả bỏ qua thời gian đảo chiều nên chỉ là giới hạn dưới lý tưởng của thời gian. Không được chia F cho khoảng cách một chiều rồi xem là số chu kỳ khứ hồi hoàn chỉnh; cách đó còn bỏ sót lượt về và cho kết quả gấp đôi.

Với gia tốc hữu hạn, hành trình dài và ngắn là hai trường hợp

Đặt thêm độ lớn gia tốc a=1000 mm/s² và dùng mô hình vận tốc hình thang hoặc tam giác đối xứng, vận tốc tại mỗi đầu bằng không và không có thời gian dừng. Đây chỉ là ví dụ cơ học, không phải đường cong tốc độ thực mà CNC của máy đang dùng.

Khoảng cách một chiều H	Có đạt được 100 mm/s không	Chu kỳ khứ hồi hoàn chỉnh	Chu kỳ khứ hồi hoàn chỉnh/phút
20 mm	Có, vận tốc hình thang	0.600 s	100
4 mm	Không, vận tốc tam giác	Khoảng 0.252982 s	Khoảng 237.171

Tổng quãng đường tăng và giảm tốc cần để đạt v là v²/a=10 mm. Với hành trình 20 mm, thời gian một chiều H/v+v/a=0.3 s. Với hành trình 4 mm, tốc độ đỉnh chỉ √(aH)=63.246 mm/s và thời gian một chiều là 2√(H/a), nên chu kỳ đầy đủ là 4√(H/a). Số lần ở hành trình ngắn vẫn tăng, nhưng không đạt mức 750 lần/phút dự đoán khi bỏ qua tăng giảm tốc.

Khi đo chu kỳ, phải xác định “đã tạm dừng phần nào”

Phiên bản này của nhà sản xuất nêu rõ Chopping vẫn có thể tiếp tục trong chế độ thủ công và trạng thái Feed Hold. Vì vậy, biên dạng của chương trình chính tạm dừng không phải bằng chứng trục khứ hồi đã dừng. Đây là giới hạn quan trọng về trạng thái hoạt động; không nên chỉ quan sát dòng chương trình có thay đổi hay không để kết luận.

Chu kỳ thực còn tùy hệ số hiệu chỉnh đang có hiệu lực, đường cong điều khiển và khả năng cơ cấu. Cần so sánh thời gian với cùng điểm chết trên/dưới và cùng định nghĩa “chu kỳ khứ hồi hoàn chỉnh”, rồi mới giải thích khác biệt với mô hình lý tưởng. Bài viết không dùng ví dụ để tạo thông số trục mài hoặc thay thế quy trình dừng do nhà chế tạo quy định. Xem thêm chức năng chuyển động tại chuyên mục OPTION.